PLA、レジン、シリコーン製インプラント模型の精度比較検証

Comparative Verification of the Accuracy of Implant Models Made of PLA, Resin, and Silicone.

抄録

ポリ乳酸（PLA）は、環境への配慮から石油系材料の代替材料として注目されている。われわれは，PLAを用いて溶融フィラメント作製（FFF）3Dプリンターでインプラント模型を作製し，シリコーン印象材で作製した石膏模型およびデジタル光造形（DLP）で作製したレジン模型と精度を比較した．ベースモデルは衝撃訓練用モデルから得た。ベースモデルから得られた石膏模型、樹脂模型、PLA模型にスキャン体を装着し、得られた情報を3Dスキャナーでステレオリソグラフィー（STL）データに変換した。そして、ベースモデルを基準とし、そのデータをGeomagicコントロールで各モデルのSTLデータに重ね合わせた。Tukey-Kramer法を用いて計算したPLAモデルの水平精度および垂直精度は、それぞれ97.2±48.4μmおよび115.5±15.1μmであり、PLAモデルは3つのモデルの中で最も精度が低いことが示唆された。いずれの場合も、PLAと石膏、PLAと樹脂モデルの間に有意差が認められた。しかし、スクリュー・リテインド・インプラント・フレームのミスフィットは≦150μmであるべきであることを考慮すると、PLAはインプラント模型の作製に効果的に使用できる。

Polylactic acid (PLA) has gained considerable attention as an alternative to petroleum-based materials due to environmental concerns. We fabricated implant models with fused filament fabrication (FFF) 3D printers using PLA, and the accuracies of these PLA models were compared with those of plaster models made from silicone impressions and resin models made with digital light processing (DLP). A base model was obtained from an impact-training model. The scan body was mounted on the plaster, resin, and PLA models obtained from the base model, and the obtained information was converted to stereolithography (STL) data by the 3D scanner. The base model was then used as a reference, and its data were superimposed onto the STL data of each model using Geomagic control. The horizontal and vertical accuracies of PLA models, as calculated using the Tukey-Kramer method, were 97.2 ± 48.4 and 115.5 ± 15.1 μm, respectively, which suggests that the PLA model is the least accurate among the three models. In both cases, significant differences were found between PLA and gypsum and between the PLA and resin models. However, considering that the misfit of screw-retained implant frames should be ≤150 µm, PLA can be effectively used for fabricating implant models.